الفحم النباتي هو مخلفات مكونة من كربون صرف تنتج عن عملية نزع الماء من المواد
النباتية.
طريقة تحضيرة تسمي بالتقطير الاتلافي (الحرق بمعزل عن الهواء)الطريقة المسماة عند العرب المردومة.
ان وجود الانسجة النباتية في الفحم النباتي والحجري يدل على انهما من اصل نباتي. والفحم
النباتي يصنعه الانسان بتسخين الخشب, ولونه الاسود سببه وجود عنصر الكربون, اما كون الفحم النباتي
اخف من الخشب فلان الخشب يفقد كمية من الماء عند تحويله الى فحم نباتي وتزداد
نسبة المسامات فيه. والماء في الخشب هو المسئول ايضا عن الدخان الكثيف عند حرقه. اما
كون الفحم الحجري اثقل من الفحم النباتي فيرجع الى المكونات المعدنية التي توجد في الفحم
الحجري ولا توجد في الفحم النباتي.
كيفية صنع الفحم النباتي
الفحم الخشبي شكل اخر من اشكال الكربون غير النقي، يجمع الخشب في اكوام ويغطى بالتراب
ويسخن عشرة ايام تقريبا. ويتم التسخين بحرق جزء قليل من الخشب بسبب دخول كمية قليلة
من الهواء. ويزود هذا الجزء المحترق بقية الخشب بالحرارة اللازمة لتسخينه وتحويله الى فحم نباتي.
ولتحويل الخشب الى فحم نباتي يلزم التخلص من الاوكسجين والهيدروجين الموجودين في مركبات الخشب العضوية
(السليلوز). ويتم ذلك بتفاعل كيميائي بحيث ينزع الاوكسجين والهيدروجين من السليلوز فيتحول الى مركب عضوي
جديد يحتوي على كمية اقل من الاوكسجين والهيدروجين, فتزداد نسبة الكربون فيه.
استعمالات الفحم النباتي
يستعمل الفحم النباتي في الحرق المباشر للحصول على الطاقة. وعادة ما يقتصر على استعماله بعض
الاغراض المنزلية كالتدفئة او الطهو او الشواء. اما البلاد التي يوجد فيها فائض من خشب
الغابات, فيمكن تحويله الى فحم نباتي ثم استعماله في بعض المشاريع الكبيرة كتوليد الكهرباء. وكما
ان زمن احتراق كمية من الفحم النباتي اطول من زمن احتراق كمية مماثلة من الخشب,
فللفحم النباتي قيمة حرارية اكبر من الخشب.
ويستخدم شكل من اشكال الفحم الخشبي يدعى الكربون المنشط في المرشحات واقنعة الغاز لازالة الابخرة
السامة. فهو يضم ثقوبا صغيرة لا تحصى على سطحه وهي مثالية لحبس الابخرة ويصنع بالسماح
للفحم الخشبي بالاحتراق لفترة وجيزة مع الاكسجين في نهاية عملية صنع الفحم الخشبي. وغالبا ما
يستخدم الفحم الخشبي كوقود للشواء ويمكن تشكيله في عيدان ليستخدم مادة للرسم. وحيث ان الفحم
النباتي المنشط ذو قدرة امتزازية عالية، اي انه يجتذب المواد الى سطحه، فيمكنه بذلك ازالة
الغازات السامة والروائح الكريهة من الهواء.. لذا يستخدم هذا الفحم في ومنظومات التهوية في العربات
الفضائية وكمامات مواقد المطبخ، كما يستخدم ايضا في تنقية السوائل، كالماء في احواض السمك. فيمر
ماء الحوض المتسخ فوق الفحم النباتي المنشط لازالة اوساخه، ثم يعاد نقيا الى الحوض..
مواصفات الفحم الجيد
وهناك عوامل كثيرة تحدد جودة الفحم المنتج بواسطة اي طريقة لانتاجه وهذه العوامل هي :-
1- نوعية الاخشاب المستخدمة
حيث لنوع الخشب اهمية كبري لجودته ومنذ قديم الازل يعرف الفلاح المصري هذه المعلومة فمثلا
في مصر والدول العربية يفضلون الفحم الناتج من خشب اشجار الحمضيات مثل شجر البرتقال والجوافة
والمانجو والزيتون وهي افضل الانواع لانتاج فحم جيد وهذا يرجع لمكونات السيليوز المكون الرئيسي للخشب
وتفاوت نسب امتصاصه لمكونات التربة.
2- نسبة الكربون
ودرجات الحرارة لها اهمية كبري في جوده الفحم المنتج وكلما زادت درجات الحرارة عن 400
درجة مئوية قلت جودة الفحم الناتج حيث ينخفض الكربون وهو المكون الرئيسي للفحم الجيد.
3- نسبة الرطوبة في الفحم
وهي ايضا من عوامل جوده الفحم فكلما ذادت نسبة الرطوبة قلت جودته.
4- كمية الرماد الناتج ولونه
ويحدده ايضا المكون الرئيسي للخشب المستخدم وكمية الاملاح والمكونات التي تتخلل السليوز.
5- حجم الفحم
ينتج عن صناعة الفحم وتداوله ونقلة من مكان الي اخر ينتج عن ذلك تكسر نسبة
لا باس بها من الفحم الذي لا يصلح للاستخدام فللحجم المناسب اهمية ايضا.
التاثيرات الصحية الناتجة عن صناعة الفحم
ينجم الضرر الرئيسي على صحة الانسان من استنشاقه للغازات المنبعثة من عملية الحرق. وتتسبب هذه
الغازات بامراض تنفسية عديدة تختلف بحسب نوع الغاز المستنشق. فمن المعروف بان اكاسيد الكبريت تؤدي
الى تفاعلات التهابية في القصبات الهوائية (Emphysema). في حين تؤدي الغازات الهيدروكربونية، مثل تلك المنبعثة
عن عوادم السيارات والمولدات، الى امراض سرطانية. اما غاز اول اكسيد الكربون فان له قدرة
على الاتحاد مع الهيموجلوبين 200 مرة اكثر من الاكسجين، وبالتالي فانه يؤدي الى التسمم الحاد
والصداع والدوخة والغثيان والفشل التنفسي. وفي حالة ارتفاع تركيز الغاز واستمرار تعرض الجسم له فانه
يؤدي لعوارض مزمنة، مثل ضعف الذاكرة، نقص الانتاجية في العمل، اضطرابات في النوم وفي السلوك،
وارتفاع في مستوى الكولسترول. اما بالنسبة لغاز ثاني اكسيد الكربون فان تواجده في الجو بتركيز
منخفض قد يؤدي الى تسارع في التنفس والصداع والتشويش الذهني والشلل الارتخائي. اما اذا زاد
تركيزه عن 5% فانه يؤدي الى فقدان الوعي والوفاه. وهنالك ايضا اضرارا صحية تنجم عن
اكسيد الكبريت، اذ ان هذا الغاز يتحول الى حامض الكبريتيك عند ملامسته للسطوح الرطبة للاغشية
المخاطية، وينجم عن ذلك التهابات وامراض مزمنة في الجهاز التنفسي. كما تتسبب اكاسيد النيتروجين بتهييج
للحويصلات الهوائية في الرئتين، في حين يمكن ان يؤدي تراكم الغبار فيهما الى التليف والوفاة.
ويتضح مما تقدم ان المشكلة في صناعة الفحم هي الاثار السلبية لها على الصحة العامة
وعلى البيئة، حيث تنبعث منها غازات كثيرة مثل اول اكسيد الكربون وثاني اكسيد الكربون وثاني
اكسيد الكبريت وبعض المخلفات الاخرى التي تؤثر على الثروة الزراعية والمائية. وتكون اكثر خطورة اذا
كانت مناطق انتاج الفحم قريبة من التجمعات السكنية، حيث تؤثر هذه الغازات والابخرة ليس على
العاملين في الانتاج فقط بل وعلى سكان المنطقة باسرها.
